KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2011

PYTANIE NR 13.
Przekaźnik termobimetalowy, którego schemat działania przedstawiono na rysunku stosowany jest do zabezpieczenia silnika przed skutkami
Ilustracja przedstawia schemat działania przekaźnika termobimetalowego, który jest używany w kontekście zabezpieczenia
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Przekaźnik termobimetalowy jest zabezpieczeniem przeciążeniowym: nagrzewa się od podwyższonego prądu silnika, bimetal odkształca się i po czasie rozłącza obwód sterowania (np. cewkę stycznika). Nie służy do ochrony przed przepięciem, zwarciem ani doziemieniem, bo te wymagają innych aparatów zabezpieczających.

Pełne wyjaśnienie:

Przekaźnik termobimetalowy (często nazywany przekaźnikiem termicznym przeciążeniowym) chroni silnik przede wszystkim przed skutkami przeciążenia. Jego działanie opiera się na nagrzewaniu elementu bimetalowego prądem płynącym w torze silnika. Gdy prąd jest długotrwale zbyt duży (np. z powodu zablokowania mechanizmu, zbyt dużego obciążenia, zaniku jednej fazy w silniku trójfazowym), bimetal nagrzewa się, wygina i powoduje zadziałanie mechanizmu rozłączającego.

Kluczowe jest to, że jest to zabezpieczenie termiczne i zwłoczne: ma reagować na niebezpieczne przegrzewanie uzwojeń, a nie na bardzo szybkie zjawiska. Dlatego poprawna jest odpowiedź "przeciążenia", bo przeciążenie prowadzi do wzrostu prądu i temperatury, co wprost uruchamia bimetal.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "Doziemienia" – uszkodzenie doziemne dotyczy upływu prądu do ziemi/obudowy i zwykle wykrywa się je innymi środkami (np. zabezpieczeniami różnicowoprądowymi lub układami kontroli izolacji), a nie typowym przekaźnikiem bimetalowym.
  • "Przepięcia" – przepięcia są zjawiskiem krótkotrwałym i wymagają ochrony przeciwprzepięciowej (ograniczników przepięć). Bimetal nie jest przeznaczony do tak szybkich impulsów napięciowych.
  • "Zwarcia" – zwarcia powodują bardzo duży prąd w bardzo krótkim czasie i powinny być wyłączane szybko przez bezpieczniki lub wyłączniki nadprądowe/wyłączniki silnikowe. Przekaźnik termobimetalowy z zasady nie zapewnia tak szybkiego odłączenia zwarcia.

W praktyce przekaźnik termobimetalowy współpracuje ze stycznikiem: po zadziałaniu rozłącza obwód sterowania, zatrzymując silnik i ograniczając ryzyko jego przegrzania oraz uszkodzenia izolacji uzwojeń.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Przekaźnik termobimetalowy to zabezpieczenie silnika, które reaguje na długotrwały wzrost prądu (przeciążenie). Nagrzewający się bimetal odkształca się i rozłącza styk pomocniczy, zwykle wyłączając stycznik. Chroni to uzwojenia silnika przed przegrzaniem.
Przeciążenie trwa zwykle dłużej i powoduje przegrzewanie, więc zabezpieczenie termiczne ma działać z opóźnieniem. Zwarcie jest gwałtowne i wymaga szybkiego odłączenia przez bezpiecznik lub wyłącznik nadprądowy. Bimetal nie jest projektowany do natychmiastowego wyłączania zwarć.
Przeciążenie to praca silnika z obciążeniem większym niż dopuszczalne, co powoduje wzrost pobieranego prądu i temperatury uzwojeń. Przykłady: zablokowany wirnik, zatarte łożysko, zbyt duża wydajność pompy, ciężki rozruch lub praca przy spadku napięcia.
Przeciążenie zwykle narasta i skutkuje zadziałaniem zabezpieczenia po pewnym czasie, często bez "wystrzału" bezpiecznika. Doziemienie wiąże się z prądem upływu do obudowy/ziemi i może powodować zadziałanie RCD lub zabezpieczeń ziemnozwarciowych. Mechanizm wykrywania jest inny niż w bimetalu.
Nie zawsze. Jest to zabezpieczenie zwłoczne, bo jego element musi się nagrzać. Dlatego reaguje szybciej przy dużym przeciążeniu, a wolniej przy niewielkim przekroczeniu prądu. Ta "bezwładność cieplna" ma naśladować nagrzewanie uzwojeń silnika.
Do ochrony przed przepięciami stosuje się ograniczniki przepięć (SPD) oraz odpowiednią koordynację ochrony w rozdzielnicy. Przepięcie jest zjawiskiem napięciowym, często impulsowym, więc wymaga elementów zdolnych do szybkiego ograniczenia napięcia, czego przekaźnik termiczny nie zapewnia.
Najczęściej przekaźnik termiczny współpracuje ze stycznikiem (rozłącza jego obwód sterowania) oraz z zabezpieczeniem zwarciowym (bezpiecznik/wyłącznik). Taki zestaw pozwala rozdzielić funkcje: szybkie wyłączenie zwarcia i wolniejsze, "temperaturowe" wyłączenie przeciążenia.
Zwarcie i przeciążenie łączy wspólny skutek: wzrost prądu. Różni je jednak czas i skala zjawiska. Uczniowie często stosują skrót myślowy "duży prąd = zwarcie", pomijając fakt, że przeciążenie też zwiększa prąd, tylko w sposób mniej gwałtowny i typowy dla awarii mechanicznych napędu.
W obiektach i instalacjach związanych z gazem często pracują silniki napędzające wentylatory, pompy, sprężarki lub napędy armatury. Ich ochrona jest ważna dla ciągłości pracy i bezpieczeństwa. Zabezpieczenia przeciążeniowe pomagają ograniczyć ryzyko przegrzania i uszkodzeń podczas eksploatacji.
Najpierw rozpoznaj, czy pytanie dotyczy zjawiska prądowego (zwarcie/przeciążenie), napięciowego (przepięcie) czy upływowego (doziemienie). Następnie dopasuj typ aparatu: termiczny = przeciążenie, nadprądowy = zwarcie, SPD = przepięcie, RCD = upływ.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 68% zdających egzamin. średnie

Według specjalistów z branży: "Przekaźnik termobimetalowy jest zabezpieczeniem przeciążeniowym: nagrzewa się od podwyższonego prądu silnika, bimetal odkształca się i po czasie rozłącza obwód sterowania (np. cewkę stycznika)."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Przekaźnik termiczny" – opis zasady działania i zastosowania, https://pl.wikipedia.org/wiki/Przeka%C5%BAnik_termiczny (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia (EN): "Thermal overload relay" – funkcja ochrony silnika przed przeciążeniem, https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_overload_relay (dostęp: 2026-02-27)
  • Schneider Electric: "TeSys thermal overload relays" (materiał produktowy/wyjaśnienie zastosowania), https://www.se.com/ww/en/product-range/620-tesys-thermal-overload-relays/ (dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z podstaw elektrotechniki oraz automatyki (z rozdziałami o zabezpieczeniach silników)
  • Katalogi i instrukcje producentów przekaźników przeciążeniowych (termicznych)
  • Materiały dydaktyczne z eksploatacji urządzeń elektrycznych w instalacjach przemysłowych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego